Geschwindigkeitswechselgetriebe. Die Erfindung bezieht sich auf ein
Geschwindigkeitswechselgetriebe, bei welchem der Antrieb der Arbeitswelle über ein
Umlaufrädergetriebe erfolgt und letzteres noch eine Zusatzbewegung durch ein Reibrädergetriebe
über Schnecke und Schneckenrad erhält. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß
eine der beiden parallel zueinander angeordneten Reibscheiben auf der Schneckenwelle
befestigt ist, so daß der vom Umlaufrädergetriebe rückwirkende Gegendruck eine Verschiebung
der Schneckenwelle in achsialer Richtung und somit ein Anpressen der zwischen den
beiden Reibscheiben verschiebbar
angeordneten Reibrolle an die
Reibscheiben bewirkt. Hierdurch wird erreicht, daß sich der Planetenradträger durch
den Reaktionsdruck der getriebenen Welle nur so rasch rückwärts drehen kann, als
es die mit dem Reibrädergetriebe zwangläufig verbundene selbsthemmende Schnecke
zuläßt, und somit jede gewünschte Umdrehungszahl an der getriebenen Seite eingehalten
werden kann.Speed change gearbox. The invention relates to a
Speed change transmission, in which the drive of the output shaft via a
Epicyclic gear takes place and the latter is still an additional movement by a friction gear
receives via worm and worm wheel. The essence of the invention is that
one of the two friction disks arranged parallel to one another on the worm shaft
is attached, so that the back pressure from the epicyclic gearing causes a shift
of the worm shaft in the axial direction and thus a pressing of the between the
both friction disks can be moved
arranged friction roller to the
Friction disks causes. This ensures that the planet carrier is through
the reaction pressure of the driven shaft can only reverse as quickly as
it is the self-locking worm which is inevitably connected to the friction gear
allows, and thus adhered to any desired number of revolutions on the driven side
can be.
Die bekannten Einrichtungen dieser Art haben den Nachteil, daß die
Kraftübertragung mehr oder weniger durch das Reibrädergetriebe erfolgt, wobei die
an der-getriebenen Seite dem Antrieb entgegenwirkende Kraft nur sehr gering sein
kann und eine sehr hohe Umdrehungszahl notwendig ist. Es sind auch Reibrädergetriebe
in Verbindung mit einem Umlaufrädergetriebe bekannt, bei denen die Reibräder die
Umlaufzahlen zwischen der getriebenen und der treibenden Welle zwangläufig regeln
sollen und deshalb die Reibräder an die Umlaufzahlen der getriebenen Welle gebunden
sind und die Kraft von der treibenden sowohl als auch von der getriebenen Welle
durch das keibrädergetriebe übertragen werden muß. Diese an der getriebenen Welle
rückwirkende Kraft beim Laufen unter Belastung wirkt aber bremsend auf die Reibräder
ein, ja es kann sogar vorkommen, daß die getriebene Seite dadurch ganz zum Stillstand
kommt, wobei die Planetenräder mit erhöhter Geschwindigkeit umlaufen und das Reibrädergetriebe
zerstören. Außerdem haben diese Getriebe den Nachteil, daß die Reibräder, welche
die Kraft übertragen sollen, mittels Federkeils verschiebbar auf ihrer Welle angeordnet
sind, so daß also die Verschiebung unter Belastung erfolgt, was nur durch große
Kraftanstrengung möglich ist.The known devices of this type have the disadvantage that the
Power transmission takes place more or less through the friction gears, the
on the driven side, the force counteracting the drive may only be very small
can and a very high number of revolutions is necessary. There are also friction gears
known in conjunction with a planetary gear, in which the friction wheels
Inevitably regulate the number of revolutions between the driven and the driving shaft
should and therefore the friction wheels are tied to the number of revolutions of the driven shaft
and the force from both the driving and the driven shaft
must be transmitted through the keibräder gear. This on the driven shaft
However, the retroactive force when running under load has a braking effect on the friction wheels
one, yes it can even happen that the driven side comes to a complete standstill as a result
comes, with the planet gears revolving at increased speed and the friction gears
destroy. In addition, these transmissions have the disadvantage that the friction wheels, which
to transmit the force, arranged displaceably on their shaft by means of a spring wedge
are, so that the shift takes place under load, which is only due to large
Exertion is possible.
Um diese Übelstände zu beseitigen, ist gemäß der Erfindung das Reibrädergetriebe
unabhängig v omUmlaufrädergetr iebe mit gleichbleibender Umlaufzahl angetrieben,
und zwar stehen die Umdrehungszahlen der Antriebscheibe und der Schneckenwelle in
einem solchen Verhältnis zueinander, daß nie ein Voreilen des Planetenradträgers
der Antriebscheibe gegenüber erfolgt, d. h. das Reibrädergetriebe regelt nur das
Zurückweichen des Gehäuses, hat also keine Kraft zum Antreiben der getriebenen Welle
zu übertragen, sondern weicht dem Reaktionsdruck mehr oder weniger schnell aus,
je nachdem, wie es die Reibrolle vorschreibt. Außerdem ist die Reibrolle in an sich
bekannter Weise als Leerlaufrolle an einem mit dem Bedienungshebel in Verbindung
stehenden Schieber gelagert, so daß das Verschieben der Rolle ohne Kraftanstrengung
erfolgen kann.In order to eliminate these inconveniences, the friction gear transmission is according to the invention
Independent of the revolving gears driven with a constant number of revolutions,
namely the number of revolutions of the drive pulley and the worm shaft in
such a relationship to each other that never a lead of the planet carrier
takes place opposite the drive pulley, d. H. the friction gear only regulates that
The housing retreats, so it has no power to drive the driven shaft
to be transferred, but evades the reaction pressure more or less quickly,
depending on how the friction roller prescribes it. In addition, the friction roller is in itself
known way as an idler roller on one with the control lever in connection
standing slide stored, so that the shifting of the role without exertion
can be done.
Auf der Zeichnung ist ein solches Getriebe zum Antrieb einer Werkzeugmaschinenarbeitsspindel
dargestellt, und zwar ist: Abb. i ein Mittelschnitt durch den Spindelkasten, Abb.
2 ein Ouerschnitt mit der Reibräderanordnung, Abb. 3 eine Rückansicht des Reibrädergetriebes,
Abb. d. eine Erweiterungsmöglichkeit beider Getriebe.Such a gear for driving a machine tool work spindle is shown in the drawing
shown, namely: Fig. i a center section through the headstock, Fig.
2 a cross-section with the friction wheel arrangement, Fig. 3 a rear view of the friction wheel transmission,
Fig. D. an expansion option for both transmissions.
Wie aus Abb. i hervorgeht, ist die Arbeitsspindel i in dem Spindelkasten
2 gelagert. wobei das hintere Spindelende in der verlängerten Kegelradnabe 3 läuft,
auf welcher die Antriehscheibe q. befestigt ist. Auf der Arbeitsspindel i ist ein
zweites Kegelrad 5 befestigt, welches seinen Antrieb vom Rad 3 über die an dem Planetenradträger
6 lose angeordneten Planetenräder 7 erhält. Der Planetenradträger 6 läuft lose auf
der Spindel i und ist mit einem Schneckenrad 8 fest verkeilt. In das Schneckenrad
8 greift eire Schnecke g ein, `selche auf einer nach hinten aus dem Spindelkasten
herausstehenden Welle io sitzt, auf der auch eine Reibscheibe i i aufgekeilt ist.
Am Spindelkasten 2 ist oberhalb der Welle io ein feststehender Bolzen befestigt,
auf dem die zweite Reibscheibe 12 lose laufend angeordnet ist. An dem Lager der
Welle io ist seitlich, wie in Abb. 3 ersichtlich, ein Auge 13 vorgesehen, in welchem
ein senkrecht stehender Bolzen 14 befestigt ist. Auf diesen Bolzen 1q. ist ein mit
einem seitlichen Auge 15 und einer Zahnstange 16 versehener Schieber 17 angeordnet,
der die Reibrolle 18 trägt. Die Rolle 18 ist mit Leder oder Rohhaut versehen zum
übertragen der Bewegung von der Reibscheibe i2 nach der Reibscheibe i i. In die
Zahnstange 16 des Schiebers 17 greift ein Zahnsegment i9 ein, welches gemeinsam
mit dem Arm 2o auf einer Welle 21 befestigt ist. Die Rolle 18 läuft lose und auf
Kugellager, so daß die Verschiebung ohne Kraftanstrengung vor sich geht.As can be seen from Fig. I, the work spindle i is in the headstock
2 stored. the rear end of the spindle running in the extended bevel gear hub 3,
on which the drive pulley q. is attached. On the work spindle i is a
second bevel gear 5 attached, which its drive from wheel 3 via the on the planetary gear carrier
6 loosely arranged planet gears 7 receives. The planet carrier 6 runs loosely
the spindle i and is firmly keyed to a worm wheel 8. In the worm wheel
8 engages a worm g, it on one to the rear of the headstock
protruding shaft io sits, on which a friction disk i i is keyed.
A fixed bolt is attached to the headstock 2 above the shaft io,
on which the second friction disk 12 is arranged to run loosely. At the camp of
Shaft io is laterally, as can be seen in Fig. 3, an eye 13 in which
a vertical bolt 14 is attached. On this bolt 1q. is a with
a lateral eye 15 and a rack 16 provided slide 17 arranged,
who carries the friction roller 18. The role 18 is provided with leather or rawhide for
transmit the movement from the friction disk i2 to the friction disk i i. In the
Rack 16 of slide 17 engages a toothed segment i9, which together
is fastened with the arm 2o on a shaft 21. The roller 18 runs loose and on
Ball bearings, so that the shift takes place without exertion.
Die Wirkungsweise dieses Getriebes ist folgende: Die Antriebscheibe
q. und mit ihr (-las Kegelrad 3 erhalten ihren Antrieb durch (las Vorgelege mit
gleichbleibender Geschwindigkeit, ebenso die Reibscheibe i2. Dreht sich nun das
Rad 3 in Richtung des Pfeiles A und steht die Rolle 18 in der Mitte der Scheibe
12, so daß also dein Schneckenrad 8 keine Bewegung erteilt wird, so werden die Räder
7 die Bewegtang auf das Rad 5 weiterleiten, und zwar dreht sich dann das Rad 5 mit
derselben Geschwindigkeit wie das Rad 3, aber in umgekehrter Richtung. Der Zahndruck,
der dabei auf den Zapfen der Räder 7 lastet, wird auf die Schnecke 9 übertragen,
und da dieselbe selbsthemmend ist, wird der Planetenradträger
6
stillstehen. Es ist also gänzlich ausgeschlossen, daß der Zahndruck der Planetenräder
eine Beschleunigung oder Verzögerung auf das Reibrädergetriebe überträgt. Dieser
Druck, der sich in Richtung des Pfeiles A auf den Planetenradträger 6 überträgt,
wird nur ein stärkeres Anpressen der beiden Reibscheiben an die Rolle 18 verursachen.
Wird nun die Rolle 18 mittels des Armes 2o von der Mitte der Scheibe 12 nach unten
bewegt, so wird die Reibscheibe i i und die Schnecke io in Drehung versetzt. Da
aber auf dem Gehäuse 5 der Zahndruck in Richtung des Pfeiles A lastet, kann das
Schneckenrad dec Schnecke nur so rasch folgen, als das Reibrädergetriebe dies vorschreibt.
Wird die Übersetzung des Reibrädergetriebes so groß gewählt, daß die Geschwindigkeit
des Schnekkenrades 8 halb so groß ist als die der Antriebscheibe, so wird das Rad
5 völlig stillstehen und die Planetenräder 7 sich nur um das Rad 5 abrollen. Hierbei
ist jedoch zu beachten, daß jede Kraft, welche z. B. beim Arbeiten der Spindeldrehung
entgegenwirkt, von der Schnecke 9 nur als Schubkraft an das Reibrädergetriebe weitergeleitet
wird. Wie ersichtlich, läßt sich also mit dem Arm 2o jede Geschwindigkeit stoßfrei
einstellen, wobei aber die zum Arbeiten nötige Kraft nur durch die auf der Spindel
i sitzenden Räder übertragen wird und das Reibrädergetriebe somit zur Kraftübertragung
gar nicht in Anspruch genommen wird. Im Gegenteil, je schwerer die Schnitte an der
Spindel sind, je intensiver wird die Berührung der Laufflächen an dem Reibrädergetriebe
stattfinden und jedes Schleifen und Mahlen ausgeschlossen sein, also die Lebensdauer
des Getriebes nicht beeinträchtigt werden. .The mode of operation of this gear is as follows: The drive pulley
q. and with it (-las bevel gear 3 get their drive through (read countershaft with
constant speed, as well as the friction disk i2. Now that turns
Wheel 3 in the direction of arrow A and the roller 18 is in the center of the disc
12, so that your worm wheel 8 is not given any movement, so the wheels
7 forward the movement to wheel 5, and wheel 5 then rotates with it
same speed as wheel 3, but in the opposite direction. The tooth pressure,
the load on the pin of the wheels 7 is transferred to the worm 9,
and since the same is self-locking, the planetary gear carrier becomes
6th
stand still. It is therefore completely excluded that the tooth pressure of the planetary gears
transmits acceleration or deceleration to the friction gear transmission. This
Pressure that is transferred in the direction of arrow A to the planetary gear carrier 6,
will only cause the two friction disks to be pressed against the roller 18 more strongly.
Now the roller 18 by means of the arm 2o from the center of the disc 12 downwards
moved, the friction disk i i and the worm io are set in rotation. There
but on the housing 5 the tooth pressure in the direction of the arrow A can do that
Follow the worm gear and the worm only as quickly as the friction gear transmission dictates.
If the translation of the friction gear is chosen so large that the speed
of the worm wheel 8 is half as large as that of the drive pulley, the wheel
5 stand still completely and the planet gears 7 only roll around the wheel 5. Here
however, it should be noted that any force which z. B. when working the spindle rotation
counteracts, forwarded from the worm 9 only as a thrust force to the friction gear
will. As can be seen, any speed can be jolt-free with the arm 2o
set, but the force required to work is only provided by that on the spindle
i seated wheels is transmitted and the friction gear transmission thus for power transmission
is not used at all. On the contrary, the heavier the cuts on the
Spindle are, the more intense the contact of the running surfaces on the friction gear
take place and any grinding and grinding are excluded, i.e. the service life
of the transmission are not impaired. .
Bei der in Abb. 4 -dargestellten Ausführungsform sind zwischen
dem Planetenra(lträiger 25 und dem Schneckenrad 26 zwei Kegelräder 27 und 28 eingeschaltet,
wobei e#'n drittes Kegelrad 29 auf der Antriebswelle - o lose angeordnet ist und
mit dem auf der Schneckenradwelle 31 ebenfalls lose angeordneten Kegelrad 28 im
Eingriff steht. Die Kegelräder 27 und 29 können jedoch abwechselnd mit der Antriebswelle
3o durch den verschiebbaren Kupplungsteil 32 gekuppelt werden, und ebenso
das Rad 28 durch die Kupplung 33 mit seiner Welle 31. Die beiden Kupphingen 32 und
33 stehen zwangläufig in Verbindung, und zwar so, daß, wenn die Kupplung 32 eingerückt
wird, die Kupplung 33 das Rad 28 freigibt. Hierdurch kann man erreichen, daß die
angetriebene Spindel oder Riemenscheibe 34 genau mit derselben Umlaufzahl und Drehrichtung
wie die Antriebscheibe35 läuft. Dies ist der Fall, wenn die Kupplung 32 in das Rad
27 eingeschoben ist, also die Wirkung des Planetenrädergetriebes ausgeschaltet ist.
Wenn die Kupplung 32 in (las Rad 29 geschoben wird, läuft der Planetenradträger
25 mit derselben Umlaufzahl wie die Antriebscheibe 35, aber in entgegengesetzter
Drehrichtung; dadurch läuft die angetriebene Spindel oder Scheibe 34 mit der dreifachen
Umdrehungszahl als die Antriebscheibe 35, jedoch in entgegengesetzter Drehrichtung
als diese. Diese Kombination, bei welcher in Wirklichkeit natürlich die Kupplungen
32 und 33 als Reibungskupplungen ausgebildet sind, würde bei Werkzeugmaschinen vorteilhaft
sein, wenn z. B. bei schweren Bohrmaschinen nur ein einziger sehr rascher Gang notwendig
ist, wie z. B. beim Bohren kleiner Löcher. Das Reibrädergetriebe hat somit bei keinem
der beschriebenen Beispiele irgendwelche Kräfte zu übertragen, sondern nur der Schnecke
eine bestimmte Umdrehungszahl zu verleihen, welcher das Schneckenrad nacheilen kann,
gleichviel, ob das Reibrädergetriebe auf raschen oder langsamen Gang eingestellt
ist. Es wird somit jeweils an der getriebenen Seite die durch das Reibrädergetriebe
festgelegte C'mlaufzGhl eingehalten, gleichgültig, ob große oder kleine Kräfte übertragen
werden sollen. Das Getriebe eignet sich sowohl zum Antrieb von Werkzeugmaschinen,
insbesondere Abstechmaschinen, als auch bum Antrieb von Kraftfahrzeugen, bei denen
die Umlaufzahlen beim Laufen unter Belastung geändert werden sollen.In the embodiment shown in Fig. 4 , two bevel gears 27 and 28 are connected between the planetary gear 25 and the worm gear 26, with the third bevel gear 29 being loosely arranged on the drive shaft and with the one on the worm gear shaft 31 as well loosely arranged bevel gear 28. The bevel gears 27 and 29 can, however, alternately be coupled to the drive shaft 3o through the sliding coupling part 32 , and likewise the wheel 28 through the coupling 33 with its shaft 31. The two coupling rings 32 and 33 are inevitable in connection, namely in such a way that when the clutch 32 is engaged, the clutch 33 releases the wheel 28. This allows the driven spindle or pulley 34 to rotate with exactly the same number of revolutions and direction of rotation as the drive pulley 35. This is that Case when the clutch 32 is pushed into the wheel 27, that is to say the effect of the planetary gear is switched off coupling 32 in (when wheel 29 is pushed, the planetary gear carrier 25 rotates with the same number of revolutions as the drive pulley 35, but in the opposite direction of rotation; as a result, the driven spindle or disk 34 runs at three times the number of revolutions than the drive disk 35, but in the opposite direction of rotation than this. This combination, in which in reality, of course, the clutches 32 and 33 are designed as friction clutches, would be advantageous in machine tools if, for. B. with heavy drills only a single very fast gear is necessary, such. B. when drilling small holes. The friction gear transmission does not have to transmit any forces in any of the examples described, but only give the worm a certain number of revolutions, which the worm gear can lag behind, regardless of whether the friction gear transmission is set to fast or slow gear. The C'mlaufzGhl established by the friction gear transmission is thus maintained on the driven side, irrespective of whether large or small forces are to be transmitted. The transmission is suitable both for driving machine tools, in particular parting-off machines, and also for driving motor vehicles in which the number of revolutions is to be changed when running under load.